專利名稱：一種不均勻氣隙電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直流電機，特別是一種不均勻氣隙電機。
背景技術：
電機是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。電動機也俗稱 馬達)。它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。目前，永磁電動機多數采用均勻氣隙的結構，氣隙磁場中含有大量諧波，使得電動勢中諧波含量很大，增加了電機電流和附加諧波鐵損和銅損，影響電機效率的進一步提高，另外諧波磁場也會產生力矩波動，引起震動和噪音。為了改善電機的氣隙磁密波形，減少諧波含量，從而降低鐵耗、提高永磁電機效率并減少轉矩脈動。市場上出現了利用不均勻氣隙結構蓋上空載氣隙磁密波形。中國專利申請號為201010583733. 4公開名稱為“補償電機不均勻空氣間隙的結構”(申請日為2010年12月8日，
公開日為2011年6月8日)，這個專利申請公開的不均勻空氣間隙結構是沿著轉子的母線方向進行設計不均勻空氣間隙結構，這種結構在安裝固定定子時，定子的定位需要非常精準，定子的位置稍微有偏離設定的位置，則會大大影響不均勻空氣縫隙結構的效果，影響電動機的性能，甚至導致定子與轉子相互碰撞。現有的電機存在著以下的問題(1)圓形的外殼安裝在某些線路板上時容易發生滾動，需要專門的裝置進行定位；(2)現有的不均勻氣隙的電機的永磁鐵固定的精準度要求高，產品故障率高。綜上所述目前急需解決現有的電機在體積較大，不方便安裝，實現不均勻氣隙的技術要求高，容易出現故障等缺點。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題在于目前所使用的電動機因存在一種可以解決現有的電機在體積較大，不方便安裝，實現不均勻氣隙的技術要求高而設計一種不均勻氣隙電機。本實用新型通過以下技術方案實現上述目的(在下面每段后面補充該結構特征的優點)針對現有的電機存在的技術缺點，設計一種不均勻氣隙電機，包括柱形的外殼、永磁體、轉子、電刷和后蓋，所述的轉子安置在外殼內，永磁體固定在外殼內側，轉子與電刷聯接。所述的轉子的結構可以使用現有電機的轉子結構，電機的轉子與電刷的聯接結構也可以使用現有電機的聯接結構。所述的轉子呈圓柱形，轉子與每片永磁體之間均形成從永磁體中部至兩側均勻增大的氣隙。所述的氣隙是由轉子旋轉后所形成的圓與固定的永磁體之間的間隙，轉子與永磁體之間的最近點向永磁體兩側逐漸增大氣隙，最終形成所需要的不均勻氣隙。所述的不均勻氣隙可以是軸對稱形狀也可以是一個非軸對稱形狀。所述的外殼分為前段和后段組成，所述的外殼的前段的橫截面為六邊形；所述的殼體內設置有三對平板形的永磁體，所述的永磁體分別固定在外殼的前段的內壁上并以圓形矩陣分布，并且永磁體的中線與轉子的母線相互平行；所述的六片永磁鐵之間不相互接觸。所述的外殼的后段的橫截面為鼓形，所述的電刷安置在外殼的后段的端蓋上。所述的外殼的后段的鼓形橫截面是由兩個弧面和外殼的前段的兩個相對的側壁延伸段組成。所述的外殼的前段的六個面之間為圓弧面過度，所述的圓弧面為后段的兩個弧面的延伸面。這樣的電機體積較小，方便運輸和安裝。所述的外殼分為前段和后段組成，所述的外殼是橫截面為六邊形柱體狀的殼體；所述的殼體內設置有三對平板形的永磁體，所述的永磁體分別固定在外殼的內壁上并以圓形矩陣分布，并且永磁體的中線與轉子的母線相互平行；所述的六片永磁鐵之間不相互接觸。 所述的轉子是由九個獨立的極組成一個有九個槽的電機轉子，所述的轉子為集中
式繞組。作為本發明專利的一個較佳的技術方案，所述的永磁體的向心角0的取值范圍20° 22° ;永磁體的厚度取值范圍0. 95 I. 1mm。本實用新型具有以下技術優點(1)多邊形的外殼，工藝簡單，可以防止電機在放置和運輸過程中的滾動同時外部空間利用率較高；(2)永磁體安裝在直邊連接處能夠提高外殼內部的空間利用率，縮小外形尺寸；(3)永磁體與轉子之間間隙厚度的不均勻，磁通沿周向均勻減少，能夠降低齒槽轉矩。在一定范圍的極弧系數可以充分利用永磁體的磁性能，減小不必要的材料浪費；(4)永磁體直邊連接處與對應的外殼直邊連接處之間留有少量間隙，保證良好的工藝性的同時便于添加膠水使配合更牢固；(5)大大減少電機的體積和重量，電機質量減小量可以達到40%，同時轉子的直徑可以做大6. 45%，轉子上可選用較大直接的漆包線，這樣對減少電機工作過程中的發熱量起到一定作用，電機的反電動勢也會增力口。[0016] (6)通過矩形薄片的永磁體，可以有效地利用電機內部空間，在保持與同性能參數電機相同性能情況下，電機的體積重量和成本大大降低。
圖I為本實用新型實施例一的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例一的拆分狀態結構示意圖。圖3為本實用新型實施例一的外殼、永磁體和轉子組裝狀態示意圖。圖4為本實用新型實施例一的外殼和永磁體組裝狀態示意圖。圖5為圖3的A處局部放大圖。圖6為本實用新型實施例一外殼的前段結構示意圖。圖7為本實用新型實施例一外殼的后段結構示意圖。
具體實施方式
實施例一如圖I、2所不,包括柱形的外殼I、永磁體2、轉子3、電刷4和后蓋5,所述的轉子3安置在外殼I內，永磁體2固定在外殼I內側，轉子3與電刷4聯接。如圖5所示，所述的轉子3呈圓柱形，轉子3與每片永磁體2之間均形成從永磁體2中部21至兩側22均勻增大的氣隙6。如圖3、4所示，所述的氣隙6是由轉子3旋轉后所形成的圓與固定的永磁體2之間的間隙，轉子3與永磁體2之間的最近點向永磁體2兩側逐漸增大氣隙6，最終形成所需要的不均勻氣隙6。如圖6所示，所述的外殼I分為前段11和后段12組成，所述的外殼I的前段11的橫截面為六邊形；所述的殼體I內設置有三對平板形的永磁體2，所述的永磁體2分別固定在外I殼的前段11的內壁上并以圓形矩陣分布，并且永磁體2的中線與轉子3的母線相互平行；所述的六片永磁鐵2之間不相互接觸。如圖7所示，所述的外殼I的后段12的橫截面為鼓形，所述的電刷4安置在外殼I的后段12的端蓋5上。如圖1、6、7所示，所述的外殼I的后段12的鼓形橫截面是由兩個弧面121和外殼I的前段11的兩個相對的側壁111延伸段組成。所述的外殼I的前段11的六個面之間為圓弧面112過度，所述的圓弧面112為后段12的兩個弧面121的延伸面。這樣的電機體積較小，方便運輸和安裝。如圖2、3所示，所述的轉子3是由九個獨立的極31組成一個有九個槽32的電機 轉子3，所述的轉子3是使用集中式繞組。如圖4所示，所述的永磁體2的向心角0的取值范圍21° ;永磁體2的厚度E取值范圍1mm。本實施例利用多邊形的外殼簡化工藝，防止電機在放置和運輸過程中的滾動同時外部空間利用率較高，大大縮小電機外形的尺寸。利用永磁體與轉子之間間隙厚度的不均勻，磁通沿周向均勻減少，能夠降低齒槽轉矩。在一定范圍的極弧系數可以充分利用永磁體的磁性能，減小不必要的材料浪費。大大減少電機的體積和重量。通過矩形薄片的永磁體，可以有效地利用電機內部空間，在保持與同性能參數電機相同性能情況下，電機的體積重量和成本大大降低。
權利要求1.ー種不均勻氣隙電機，包括柱形的外殼、永磁體、轉子、電刷和后蓋，所述的轉子安置在外殼內，永磁體固定在外殼內側，轉子與電刷聯接，其特征在于所述的轉子呈圓柱形，轉子與每片永磁體之間均形成從永磁體中部至兩側均勻增大的氣隙。
2.根據權利要求I所述的不均勻氣隙電機，其特征在于所述的外殼分為前段和后段組成，所述的外殼的前段的橫截面為六邊形；所述的殼體內設置有三對平板形的永磁體，所述的永磁體分別固定在外殼的前段的內壁上并以圓形矩陣分布，并且永磁體的中線與轉子的母線相互平行；所述的六片永磁鐵之間不相互接觸。
3.根據權利要求2所述的不均勻氣隙電機，其特征在于所述的外殼的后段的橫截面為鼓形，所述的電刷安置在外殼的后段的端蓋上；所述的外殼的前段的六個面之間為圓弧面過度，所述的圓弧面為后段的兩個弧面的延伸面。
4.根據權利要求I所述的不均勻氣隙電機，其特征在于所述的外殼分為前段和后段組成，所述的外殼是橫截面為六邊形柱體狀的殼體；所述的殼體內設置有三對平板形的永磁體，所述的永磁體分別固定在外殼的內壁上并以圓形矩陣分布，并且永磁體的中線與轉子的母線相互平行；所述的六片永磁鐵之間不相互接觸。
5.根據權利要求I或2或3或4所述的不均勻氣隙電機，其特征在于所述的轉子是由九個獨立的極組成ー個有九個槽的電機轉子。
6.根據權利要求5所述的不均勻氣隙電機，其特征在于所述的永磁體的向心角Θ的取值范圍20° 22° ;磁體的厚度取值范圍0.95 I. 1mm。
專利摘要本實用新型涉及一種不均勻氣隙電機，包括柱形的外殼、永磁體、轉子、電刷和后蓋，所述的轉子安置在外殼內，永磁體固定在外殼內側，轉子與電刷聯接。所述的轉子的結構可以使用現有電機的轉子結構，電機的轉子與電刷的聯接結構也可以使用現有電機的聯接結構。所述的轉子呈圓柱形，轉子與每片永磁體之間均形成從永磁體中部至兩側均勻增大的氣隙。本實用新型解決了現有的電機在體積較大，不方便安裝，實現不均勻氣隙的技術要求高，容易出現故障等缺點。
文檔編號H02K1/17GK202374060SQ201120532339
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者張新發, 郭曉偉 申請人:廣東肇慶愛龍威機電有限公司